溶质提取装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及提取装置，特别涉及用于从溶液提取溶质的装置。
【背景技术】
[0002] 在溶质的分析中，有时以溶液中的夹杂成分与溶质的分离、溶剂置换为目的而从 溶液中提取溶质。例如，在毒性较强的环境污染物质的二噁英（dioxin)类的分析中，通常 从包含夹杂成分的二噁英类溶液中选择性地提取二噁英类，使用其提取液作为二噁英类的 分析用试料。
[0003] 专利文献1公开了用于从二噁英类溶液中提取二噁英类的装置。该装置具有填充 有多个由二氧化硅层构成的过滤材料的贮存器和填充有氧化铝、活性炭等的能吸附二噁英 类的吸附材料的玻璃制的吸附柱，利用具有分支部的直通管将贮存器和吸附柱连结。
[0004] 在利用该提取装置提取二噁英类时，首先，向贮存器中注入二噁英类溶液，接着向 贮存器中供给己烷。被供给至贮存器中的己烷一边将二噁英类溶液的二噁英类溶解一边通 过过滤材料，而且经由直通管向吸附柱流动而通过吸附材料。此时，二噁英类溶液所含有的 夹杂成分由过滤材料捕捉，从二噁英类分离。另外，溶解于己烷中的二噁英类由吸附材料捕 捉，从己烷分离。
[0005] 接着，对于吸附柱从己烷的通过方向的相反方向侧供给二噁英类的提取溶剂、例 如甲苯、二甲亚砜，确保通过了吸附材料的提取溶剂流到直通管的分支部。此时，将提取溶 剂确保作为提取了由吸附材料捕捉的二噁英类的溶液。其结果是，能获得夹杂成分被分离 出的二噁英类提取液。这样获得的二噁英类提取液根据提取溶剂的种类，利用例如气体色 谱质量分析法（GC / MS法）、生物测定法等分析方法进行分析。
[0006] 顺便说一下，二噁英类通常是将多氯二苯并二噁英（P⑶Ds)、多氯二苯并呋喃 (PCDFs)及类二噁英多氯联苯（DL-PCBs)总称的用语。DL-PCBs是209种多氯联苯（PCBs) 中的、显示与P⑶Ds及P⑶Fs同样的毒性的PCBs，包含非邻位取代PCBs及单邻位取代PCBs。
[0007] 因此，利用上述提取装置获得的二噁英类提取液同时包含上述的多种二噁英类。 但是，在对那样的提取液进行分析时，其结果缺少可靠性。例如，在利用高分辨率GC / MS 法对提取液进行分析的情况下，公知单邻位取代PCBs对PCDDs及PCDFs的定量分析结果产 生影响，相反地，P⑶Ds及P⑶Fs对单邻位取代PCBs的定量分析结果产生影响。
[0008] 另外，上述提取装置是欲利用填充于吸附柱的吸附材料捕捉所有种类的二噁英类 的装置，因此，存在一部分二噁英类流失而不能回收的情况、一部分二噁英类的回收率大幅 降低的情况。在该情况下，也考虑选择二噁英类的吸附能力较高的吸附材料，但使用那样的 吸附材料时，可能导致需要使用大量的提取溶剂，或由于二噁英类不易脱附而牺牲二噁英 类整体的回收率。
[0009] 在先技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1 :国际公开W02005 / 062016
【发明内容】
[0012] 发明要解决的课题
[0013] 本发明欲在从溶液提取溶质的情况下对溶质进行区分或提高溶质的回收率。
[0014] 用于解决课题的手段
[0015] 本发明涉及用于从溶液中提取溶质的装置，该装置具备：溶质捕捉柱，其在一端具 有注入部且在另一端具有排出口，并将能够捕捉溶质的多个捕捉剂层以设有间隙的方式填 充，该注入部具备溶液的注入口；第一供给装置，其用于对溶质捕捉柱供给用于使溶质在溶 质捕捉柱内展开的展开溶剂；第二供给装置，其用于对溶质捕捉柱供给溶质的提取溶剂。
[0016] 在此，溶质捕捉柱具有从注入部及上述间隙分别延伸的、用于使来自第二供给装 置的提取溶剂流通的分支路径。而且，第二供给装置在其动作时，对于从提取溶剂的供给侧 依次选择的分支路径的一个能够设定为使提取溶剂流通，并且对于其他的分支路径及溶质 捕捉柱的注入口能够设定为隔断提取溶剂的流通，在第一供给装置动作时，能够设定为隔 断展开溶剂向分支路径的流通。
[0017] 在利用该提取装置从溶液提取溶质的情况下，从注入口对溶质捕捉柱注入溶液。 在第一供给装置对注入有溶液的溶质捕捉柱供给展开溶剂时，该展开溶剂依次通过溶质捕 捉柱内的多个捕捉剂层，从排出口排出。此时，溶液所含有的溶质一边溶解于展开溶剂一边 在多个捕捉剂层上展开，在多个捕捉剂层中被捕捉。而且，在第二供给装置对溶质捕捉柱供 给提取溶剂时，该提取溶剂通过溶质捕捉柱的位于供给侧的捕捉剂层而提取出由该捕捉剂 层捕捉的溶质，选择性地向该捕捉剂层与下一个捕捉剂层之间的间隙的分支路径流动。第 二供给装置将与上述同样的动作反复进行捕捉剂层的个数，利用提取溶剂依次提取由各捕 捉剂层捕捉的溶质而向分支路径流动。
[0018] 结果是，根据该提取装置，能获得从各捕捉剂层分别地提取溶质的多个提取液，因 此，能对溶质进行区分地提取或提高溶质的回收率。
[0019] 在本发明的提取装置的一方案中，多个捕捉剂层的至少一个由不同的捕捉剂形 成。另外，在该提取装置的另一方案中，多个捕捉剂层由相同的捕捉剂形成。
[0020] 本发明的提取装置的第二供给装置例如具有能开闭的通气路径，该通气路径与分 支路径分别连通且具有提取溶剂的回收容器，通过通气路径的开闭来控制分支路径的各自 的提取溶剂或展开溶剂的流通。在该情况下，通气路径中，例如分支路径与回收容器之间的 路径由柔软的材料构成且具有夹管阀。
[0021] 另外，第二供给装置例如能够从排出口对溶质捕捉柱供给提取溶剂。
[0022] 优选为，本发明的提取装置还具备用于通过分支路径对溶质捕捉柱供给气流的供 气装置。
[0023] 在本发明的提取装置的一方案中，溶液是二噁英类的脂肪族烃溶剂溶液，多个捕 捉剂层能够捕捉二噁英类。在该情况下，溶质捕捉柱例如具备从注入部侧将含活性炭的硅 胶与含石墨的硅胶依次层叠而成的第一捕捉剂层和配置在第一捕捉剂层的含石墨的硅胶 侧且包含氧化铝的第二捕捉剂层。
[0024] 另外，该方案的提取装置例如还具备精制柱，该精制柱在一端具有脂肪族烃溶剂 溶液的导入部且另一端与溶质捕捉柱的注入口连通，并填充有用于捕捉二噁英类的脂肪族 烃溶剂溶液所含有的夹杂成分的精制层。在该情况下，第一供给装置以经由精制柱而向溶 质捕捉柱供给展开溶剂的方式与上述导入部连通。
[0025] 精制柱的精制层例如是包含硝酸银硅胶层和硫酸硅胶层的层叠体。该层叠体优选 在上述导入部侧具有硝酸银硅胶层。
[0026] 本发明的其他目的及效果在以下的详细的说明中述及。
【附图说明】
[0027] 图1是本发明涉及的溶质提取装置的一方式的概要的部分剖视图。
[0028] 图2是表示所述溶质提取装置的动作的一状态的图。
[0029] 图3是表示所述溶质提取装置的动作的另一状态的图。
[0030] 图4是表示所述溶质提取装置的动作的又一状态的图。
[0031] 图5是表示所述溶质提取装置的动作的又一状态的图。
[0032] 图6是表示所述溶质提取装置的动作的又一状态的图。
[0033] 图7是表示所述溶质提取装置的动作的又一状态的图。
[0034] 图8是表示所述溶质提取装置的动作的又一状态的图。
[0035] 图9是表示所述溶质提取装置的动作的又一状态的图。
[0036] 图10是表示所述溶质提取装置的动作的又一状态的图。
[0037] 图11是表示所述溶质提取装置的动作的又一状态的图。
【具体实施方式】
[0038] 参照图1说明本发明涉及的溶质提取装置的一方式。图1是表示溶质提取装置的 概要的图，并未正确地反映各部分的结构、形状及大小等。
[0039] 在图1中，溶质提取装置100是以二噁英类的分析为目的、用于从二噁英类溶液中 提取作为其溶质的二噁英类的装置，主要具备以立起状态配置的精制柱200及溶质捕捉柱 300以及供给装置400。
[0040] 精制柱200用于将二噁英类溶液所含有的二噁英类以外的夹杂成分从二噁英类 分离，由至少具有耐溶剂性、耐药品性及耐热性的材料、例如具备上述特性的玻璃、树脂或 金属等构成。精制柱200具有在内部填充有精制层230的主体部210和从主体部210的下 部延伸的连通部220。
[0041] 主体部210形成为大致圆筒状，在上端部具有成为二噁英类溶液的导入部211的 开口。连通部220形成为比主体部210小径的圆筒状，且下端开口。
[0042] 精制层230是从导入部211侧起依次将硝酸银硅胶层231、第一硅胶层232、硫酸 硅胶层233及第二硅胶层234以层叠状态配置的多层硅胶层。
[0043] 硝酸银硅胶层231由硝酸银硅胶构成，用于对混入二噁英类溶液中的夹杂成分的 一部分进行分解或吸附。在此所用的硝酸银硅胶通过在粒径40?210 y m左右的粒状的硅 胶（通常是通过加热而提高了活性度的活性硅胶）的表面均匀地添加硝酸银的水溶液之 后、通过减压加热将水分除去而调制成。硝酸银水溶液相对于硅胶的添加量通常优选设定 为硅胶的重量的5?20%。
[0044] 硝酸银硅胶层231中的硝酸银硅胶的填充密度没有特别限定，但通常优选设定为 0? 3?0? 8g / cm3,更优选设定为0? 4?0? 7g / cm3。
[0045] 硫酸硅胶层233由硫酸硅胶构成，用于对混入二噁英类溶液中的二噁英类以外的 夹杂成分的一部分进行分解或捕捉。在此所用的硫酸硅胶通过在粒径40?210 y m左右的 粒状的硅胶（通常为通过加热提高了活性度的活性硅胶）的表面均匀地添加浓硫酸而调制 成。浓硫酸相对于硅胶的添加量通常优选设定为硅胶的重量的10?130%。
[0046] 硫酸硅胶层233中的硫酸硅胶的填充密度没有特别限定，但通常优选设定为 0? 3?1. lg / cm3,更优选设定为0? 5?1. 0g / cm3。
[0047] 第一硅胶层232为了避免硝酸银硅胶层231与硫酸硅胶层233直接接触相互发生 化学反应而配置，由粒径40?210 ym左右的粒状的硅胶构成。在此所用的硅胶也可以通 过加热来适当地提高活性度。
[0048] 第二硅胶层234由与第一硅胶层232同样的硅胶构成，用于捕捉与硫酸硅胶层233 反应而被分解出的夹杂成分的一部分、分解生成物及从硫酸硅胶层233溶出的硫酸，防止 它们向溶质捕捉柱300移动。
[0049] 在精制层230中，就硝酸银硅胶层231与硫酸硅胶层233的比率而言，优选将硫酸 硅胶层233相对于硝酸银硅胶层231的重量比设定为1. 0?50倍，更优选设定为3. 0?30 倍。硫酸硅胶层233的重量比超过50倍时，硝酸银硅胶层231的比例相对变小，因此，在精 制层230中，存在二噁英类溶液所含有的夹杂成分的捕捉能力不充分的可能性。相反